第三章 模式建置與演算分析
第二節 佈置研究都市非結構性格網
降雨及其水流相關區域均會發生淹水現象,皆應納入分析降雨-淹水演算之研究區域。因 地面水之流動現象主要受地形、地貌、地物之影響,故分析地表逕流現象時,應考量上述地 文條件之影響。
本研究先依之地形、地貌、地物之分布情形,將研究區域佈置為適當之演算格網,每一 網格即為一演算格區(cell),每一演算格區之形狀及大小,因地形、地貌、地物而異。部分邊 界為研究區域邊界之格區模式中定義為邊界格區,其餘之格區模式中定義為內部格區。內部 格區中,位於陸地之格區模式中定義為陸地屬性格區,位於排水路、河流或湖泊之格區模式 中定義為渠流屬性格區,演算格網劃分原則如下:
啟抽水位
River
淹水位
1. 每一演算格區內應具相同水文氣象條件。
2. 道路、堤防、天然岸堤等可取為格區邊界,若無上述地物時,則依地形、坡度、坡 向、地表植被、土地利用、表土質地等資訊,選擇適當格區邊界。
3. 為提高模式計算精度與效率,相鄰格區面積不宜差距過大。
4. 對於上述非結構性網格之每一演算格區取下列假設﹕
(1) 每一演算格區選擇可代表格區水流方向之位置為格區中心,不易辨識時,可選以面積 形心為格區中心,有觀測結果時再作調整。
(2) 每一演算格區平均地面高程代表格區高程,亦為格區中心高程。
(3) 每一演算格區平均水面高程,代表整個格區水位,亦為格區中心水位。
(4) 格區蓄水量只與該格區中心水位有關。
(5) 相鄰兩格區間之流量,為此兩格區中心水位及交界幾何條件之函數。
研究區域之地形可利用數值高程資料得之,分析數值高程資料以給定每一演算格區之高 程值。研究區域之河系及集水區可以地理資訊系統軟體 ArcMap 進行分析,繪製研究區域水 系中各支流之集水區,每個集水區之河流或排水路及其兩側均可各佈置若干演算格區。集水 區格網初步劃分完成後,若有特殊地貌,則分析後套疊至現有格網上;再套疊土地利用、道 路系統、航照等圖層,進行格網細部劃設。位於山區之網格主要依等高線進行細部劃分,位 於平原都市區域之格網因排水路與交通系統密佈其中,故道路、堤防均視為格區邊界,再將 格網細分,都市中之路塹型重要街道,可視同水路,劃分為街道演算格區,並依蒐集之測量 資料設定其寬度。埤塘、湖泊、滯蓄洪設施與水庫之劃分方式均相同,可依庫底高程資料進 行細部劃分。魚塭、水田、鹽田、聚落等區域,可視演算格網整體格網大小與密度適度調整 上述區域之大小,如圖 3-3 所示。圖 3-4 為本研究以上述原則劃分研究區域演算網格之成果 圖,研究區域面積約 788 平方公里,共劃分為 11,052 格,演算格網之精度為 598.4 平方公尺 至 602,626 平方公尺。本研究之研究案例區域─臺南市仁德區,面積約 51 平方公里,共計 1,100 格。
圖 3-3 細部格區劃分示意圖
圖 3-4 研究區域格網佈置
潮位
道路
魚塭